Miltelinės metalurgijos komponentų eksploatacines savybes ir taikymo sritį iš esmės lemia jų medžiagų sistema. Per ilgalaikę-pramoninę praktiką atsirado pagrindinių medžiagų kategorijos: geležies, vario, nerūdijančio plieno, nikelio ir cementuoto karbido. Kiekviena medžiaga turi savų kompozicijos dizaino, mikrostruktūros ir funkcinių savybių pranašumų, atitinkanti stiprumo, atsparumo dilimui, atsparumo korozijai ir specialius fizinių savybių reikalavimus skirtingomis darbo sąlygomis.
Geležies{0}}miltelinės metalurgijos medžiagos yra plačiausiai naudojama sistema. Paprastai jie kaip matricą naudoja grynus geležies miltelius arba iš anksto legiruoto plieno miltelius, papildytus tokiais elementais kaip grafitas, varis, nikelis ir molibdenas, kad pagerintų savybes. Presuojant ir sukepinant galima pasiekti gerą stiprumą ir kietumą, o projektuojant porų struktūrą galima pasiekti savaiminio-tepimo arba vibracijos slopinimo funkcijas. Geležies -pagrindo medžiagos pasižymi nedidelėmis sąnaudomis ir pažangiomis technologijomis, plačiai naudojamos automobilių variklių žvaigždutėse, pavarų dėžės sinchronizatoriaus stebulėse, alyvos siurblio rotoriuose ir įvairiuose mechaninės transmisijos komponentuose, pasižyminčios puikiu ekonomišku-efektyvumu esant vidutinėms apkrovoms ir normalioje aplinkoje.
Vario-miltelinės metalurgijos medžiagos, kurių pagrindą sudaro lydiniai, tokie kaip bronza ir žalvaris, pasižymi puikiu šilumos ir elektros laidumu bei geru atsparumu korozijai. Šios medžiagos plačiai naudojamos elektros jungtyse, slankiojančiuose guoliuose, sandarikliuose ir šilumokaičių dalyse, ypač tinkamos naudoti, kai reikia gero šilumos išsklaidymo ir elektros laidumo. Vario-komponentai gali išlaikyti mažą trinties koeficientą, kai alyvos nėra-arba mažai{5}}alyvos, tačiau jų stiprumas ir atsparumas aukštai-temperatūrai paprastai yra mažesni nei geležies-pagrindo ir nerūdijančio plieno{8}}pagrindų medžiagų; todėl reikia būti atsargiems renkantis juos didelės-apkrovos arba aukštos{10}}temperatūros aplinkoje.
Nerūdijančio plieno{0}}pagrindo miltelinės metalurgijos medžiagos naudoja tokius elementus kaip chromas ir nikelis, kad būtų suformuota pasyvinė plėvelė, pasižyminti puikiu atsparumu korozijai ir oksidacijai, kartu išlaikant tam tikrą stiprumo ir kietumo lygį. Šios medžiagos dažniausiai naudojamos maisto mašinose, cheminėje įrangoje, medicinos prietaisuose ir jūrinės aplinkos komponentuose. Optimizavus sukepinimo procesą ir lydinio santykį, galima pagerinti tankį ir mechanines savybes, išlaikant atsparumą korozijai, atitinkančius griežtus higienos, ilgaamžiškumo ir suderinamumo su sudėtingomis terpėmis reikalavimus.
Nikelio{0}}miltelinės metalurgijos medžiagos pasižymi dideliu-temperatūros stiprumu, atsparumu oksidacijai ir atsparumu valkšnėjimui, todėl jas galima naudoti kaip pagrindinius aviacinių variklių, dujų turbinų ir aukštoje -temperatūrinio apdorojimo įrangos komponentus. Šiose medžiagose kaip matrica paprastai naudojamas nikelis, į kurį pridėta chromo, molibdeno, volframo ir kitų elementų, sudarančių armavimo fazes, išlaikančių konstrukcijos stabilumą ir ilgalaikį veikimą aukštesnėje temperatūroje. Nepaisant didesnių žaliavų sąnaudų ir siauresnio sukepinimo proceso lango, jie siūlo nepakeičiamus pranašumus esant itin aukštai temperatūrai ir sudėtingoms įtempių sąlygoms.
Kita vertus, kietuose lydiniuose kaip matrica naudojamos didelio{0}}kietumo keramikos fazės, pvz., volframo karbidas, kartu su metalinėmis rišiklio fazėmis, pvz., kobaltu. Jie pasižymi itin dideliu kietumu, atsparumu dilimui ir gniuždymui, todėl dažniausiai naudojami pjovimo įrankiuose, gręžimo įrankiuose ir nusidėvėjimui atspariuose įdėkluose. Nors jų kietumas yra ribotas, kontroliuojant miltelių dalelių dydį ir optimizuojant sukepinimo procesą, jų atsparumas smūgiams gali būti pagerintas išlaikant ryškumą, prisitaikant prie griežtų įvairių apdirbimo objektų reikalavimų.
Be pirmiau minėtų pagrindinių sistemų, aliuminio{0}}, titano- ir specialių funkcinių miltelių metalurgijos medžiagų naudojimo sritis nuolat plečiasi. Aliuminio{3}}pagrindo medžiagos yra lengvos ir turi gerą šilumos laidumą, todėl tinka lengviems transportavimo ir elektroninės įrangos komponentams; titano -pagrindo medžiagos sujungia didelį specifinį stiprumą ir gerą biologinį suderinamumą, todėl tai yra daug žadanti kosmoso ir medicinos implantai; Magnetinės miltelių metalurgijos medžiagos gali atitikti specialius variklių, jutiklių ir kitų programų magnetinio veikimo reikalavimus.
Apskritai, pagrindinės miltelinės metalurgijos komponentų medžiagų sistemos apima platų spektrą – nuo įprastų konstrukcinių dalių iki didelio našumo{0}}specialiųjų dalių. Renkantis juos reikėtų visapusiškai atsižvelgti į tokius veiksnius kaip aptarnavimo aplinka, mechaniniai reikalavimai, atsparumas korozijai ir ekonominis efektyvumas. Tobulėjant miltelių paruošimo ir formavimo / sukepinimo technologijoms, medžiagų dizainas taps tobulesnis ir funkcionalesnis, todėl bus teikiami patikimesni sprendimai aukščiausios klasės-gamybai ir besikuriančioms pramonės šakoms.